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2015考研计算机统考组成原理部分

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计算机组成原理考研大纲

计算机组成原理考研大纲

计算机组成原理考研大纲1.计算机系统基本组成：主要包括计算机的基本组成部分，如输入设备、输出设备、中央处理器（CPU）、存储器等。

此外，还包括数据通路和控制器等。

2.计算机系统的性能评价：主要包括计算机系统的性能指标、性能评价方法和性能提升技术。

其中，性能指标包括运算速度、存储容量、可靠性等。

性能评价方法主要包括基准测试和性能模拟。

3. 数据表示与运算：主要包括数制转换、整数和浮点数的表示、定点数和浮点数的运算等。

此外，还需要了解计算机中使用的编码方式，如ASCII编码、Unicode编码等。

4.存储器层次结构：主要包括计算机系统中不同层次的存储器（包括主存储器和辅助存储器）的组织、结构和性能特点。

此外，还需要了解缓存存储器的组织和工作原理，以及虚拟存储器的原理和实现方法。

5.指令系统与指令执行：主要包括计算机指令系统的设计和实现原理，包括指令的格式、指令寻址方式、指令执行的基本过程等。

此外，还需要了解指令流水线和超标量技术等。

6.中央处理器（CPU）的结构与设计：主要包括CPU的基本结构、指令译码、数据通路和控制器的设计原理。

此外，还需要了解流水线CPU的原理和实现方法，以及多核处理器的结构和工作原理。

7.输入输出系统的结构与设计：主要包括输入输出设备的分类、接口标准和原理，以及I/O控制器的结构和工作原理。

此外，还需要了解DMA技术、中断处理和设备驱动程序的设计等。

8.总线和并行处理器：主要包括计算机系统中使用的不同类型的总线、总线的结构和工作原理，以及并行处理器的组织、结构和工作原理。

在备考计算机组成原理考试时，可以根据大纲的内容安排学习计划，有针对性地进行复习。

可以选择逐一重点学习每个考点，理解其基本概念和原理。

此外，还可以多做一些练习题和模拟试题，提高对于知识的掌握和应用能力。

同时，关注计算机领域的最新发展和技术研究，对于相关领域的前沿知识也有所了解。

总之，计算机组成原理作为计算机科学与技术专业研究生考试科目之一，是计算机科学与技术领域的基础课程。

计算机组成原理考研

计算机组成原理考研

计算机组成原理考研计算机组成原理考研题一：1. 基本原理和组成部分：计算机由硬件和软件两个基本组成部分构成。

硬件包括中央处理器（CPU）、内存、输入设备和输出设备等，而软件则包括操作系统、应用软件和编程语言等。

2. 运算器和控制器：计算机的核心是中央处理器，它分为运算器和控制器两个部分。

运算器负责进行数据的运算和逻辑判断，而控制器则控制整个计算机的工作流程，并将指令传递给其他硬件部件。

3. 存储器层次结构：计算机的存储器分为多个层次，包括寄存器、高速缓存、主存和辅助存储器等。

不同层次的存储器在速度和容量上存在差异，以满足计算机对于数据访问的需求。

4. 输入输出系统：输入输出系统用于将外部数据输入到计算机中，并将计算机处理结果输出给外部。

其中，键盘、鼠标和触摸屏等设备用于输入数据，而显示器、打印机和音频设备等设备用于输出数据。

5. 总线与指令执行过程：计算机内部各个硬件部件之间通过总线进行数据传输和通信。

指令执行过程包括指令的抓取、指令的译码和指令的执行等步骤，其中控制器起到了关键的作用。

6. 简单计算机系统的设计：通过了解计算机组成原理，我们可以设计一个简单的计算机系统，包括指令系统设计、数据通路设计以及控制器设计等。

7. 存储器系统设计：存储器系统设计主要涉及存储器的组织和访问方式，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。

8. 输入输出系统设计：输入输出系统设计需要考虑各种外部设备的接口和通信方式，以实现计算机与外部设备的数据传输和交互。

综上所述，计算机组成原理是计算机科学与技术的基础课程，通过学习该课程，我们可以了解计算机的基本原理和组成部分，掌握计算机系统的设计与实现。

考研计算机组成原理

考研计算机组成原理

考研计算机组成原理计算机组成原理是计算机科学与技术领域的基础课程之一。

它涵盖了计算机硬件的各个方面，包括计算机的基本组成部分、数据的表示、存储器和存储体系的设计、指令系统和指令执行、中央处理器（CPU）的设计与控制、输入输出（IO）系统以及计算机总线等。

本文将重点介绍一些计算机组成原理的基本概念和知识点。

首先，计算机的基本组成部分包括中央处理器（CPU）、存储器和输入输出设备。

中央处理器是计算机的核心部件，负责执行各种指令并进行数据处理。

存储器用于存储指令和数据，分为主存储器（RAM）和辅助存储器。

输入输出设备用于与外部环境交互，例如键盘、鼠标、显示器和打印机等。

数据的表示是计算机组成原理中的重要概念。

计算机中的数据以二进制形式表示，其中最基本的单位是位（bit），用0和1表示。

多个位可以组成更高级别的数据单位，如字节（byte）、字（word）和双字（doubleword）等。

不同类型的数据可以使用不同的数据表示方法，如整数、浮点数和字符等。

存储器和存储体系是计算机组成原理中的关键内容。

存储器分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

RAM是一种易失性存储器，以二进制形式存储数据，可读写。

ROM是一种非易失性存储器，它存储了计算机的启动程序和固件等数据。

指令系统和指令执行是计算机组成原理中的核心内容。

指令系统定义了计算机的各种指令集，包括指令的格式和功能等。

指令执行是指计算机按照指令执行相应的操作，如算术运算、逻辑运算和数据传输等。

中央处理器（CPU）是执行指令的关键部件，它由运算器、控制器和寄存器等组成。

计算机的输入输出（IO）系统是计算机组成原理中的重要部分。

它负责将计算机与外部设备连接起来，实现数据的输入和输出。

输入输出设备通过接口与计算机系统相连接，并通过IO控制器进行数据传输和控制。

最后，计算机的总线是计算机组成原理中的重要概念。

总线是计算机内部各个部件之间进行通信和数据传输的路径。

2015年计算机统考408大纲解析

2015年计算机统考408大纲解析

2015年计算机学科专业基础综合考试大纲来源:万学海文发布时间：2014-09-13•·2015考研大纲公布名师解析及下载入口•·2015考研时间公布：2014年12月27-28日摘要：2015年计算机学科专业基础综合考试考研大纲2015年计算机学科专业基础综合考试考研大纲已经公布，详细信息如下：I 考试性质计算机学科专业基础综合考试是为高等院校和科研院所招收计算机科学与技术学科的硕士研究生而设置的具有选拔性质的联考科目，其目的是科学、公平、有效地测试考生掌握计算机科学与技术学科大学本科阶段专业知识、基本理论、基本方法的水平和分析问题、解决问题的能力，评价的标准是高等院校计算机科学与技术学科优秀本科毕业生所能达到的及格或及格以上水平，以利于各高等院校和科研院所择优选拔，确保硕士研究生的招生质量。

II 考查目标计算机学科专业基础综合考试涵盖数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等学科专业基础课程。

要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的基本概念、基本原理和基本方法，能够综合运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。

III 考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

二、答题方式答题方式为闭卷、笔试。

三、试卷内容结构数据结构 45分计算机组成原理 45分操作系统 35分计算机网络 25分四、试卷题型结构单项选择题 80分 (40小题，每小题2分)综合应用题 70分IV 考查内容数据结构【考查目标】1.掌握数据结构的基本概念、基本原理和基本方法。

2.掌握数据的逻辑结构、存储结构及基本操作的实现，能够对算法进行基本的时间复杂度与空间复杂度的分析。

3.能够运用数据结构基本原理和方法进行问题的分析与求解，具备采用C或C++语言设计与实现算法的能力。

一、线性表(一)线性表的定义和基本操作(二)线性表的实现1.顺序存储2.链式存储3.线性表的应用二、栈、队列和数组(一)栈和队列的基本概念(二)栈和队列的顺序存储结构(三)栈和队列的链式存储结构(四)栈和队列的应用(五)特殊矩阵的压缩存储三、树与二叉树(一)树的基本概念(二)二叉树1.二叉树的定义及其主要特征2.二叉树的顺序存储结构和链式存储结构3.二叉树的遍历4.线索二叉树的基本概念和构造(三)树、森林1.树的存储结构2.森林与二叉树的转换3.树和森林的遍历(四)树与二叉树的应用1.二叉排序树2.平衡二叉树3.哈夫曼(Huffman)树和哈夫曼编码四、图(一)图的基本概念(二)图的存储及基本操作1.邻接矩阵法2.邻接表法3.邻接多重表、十字链表(三)图的遍历1.深度优先搜索2.广度优先搜索(四)图的基本应用1.最小(代价)生成树2.最短路径3.拓扑排序4.关键路径五、查找(一)查找的基本概念(二)顺序查找法(三)分块查找法(四)折半查找法(五)B树及其基本操作、B+树的基本概念(六)散列(Hash)表(七)字符串模式匹配(八)查找算法的分析及应用六、排序(一)排序的基本概念(二)插入排序1.直接插入排序2.折半插入排序(三)气泡排序(bubble sort) (四)简单选择排序(五)希尔排序(shell sort) (六)快速排序(七)堆排序(八)二路归并排序(merge sort)(九)基数排序(十)外部排序(十一)各种内部排序算法的比较(十二)排序算法的应用计算机组成原理【考查目标】1.理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。

计算机组成原理 考研

计算机组成原理 考研

计算机组成原理考研计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，也是考研复试的重要科目之一。

它是研究计算机硬件系统的基本原理和方法，是计算机科学与技术专业学生必须掌握的基础知识之一。

在考研复试中，计算机组成原理的考试内容通常包括计算机系统的基本组成、指令系统、中央处理器、存储器、输入输出系统等方面的知识。

下面将从这些方面对计算机组成原理进行简要介绍。

首先，计算机系统的基本组成包括中央处理器、存储器和输入输出设备。

中央处理器是计算机系统的核心部件，它包括运算器和控制器两部分。

运算器负责进行算术运算和逻辑运算，控制器负责控制整个计算机系统的运行。

存储器用于存储程序和数据，是计算机系统中非常重要的部件。

输入输出设备用于与外部世界进行信息交换，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。

其次，指令系统是计算机系统的重要组成部分，它包括指令的格式、寻址方式、指令的执行过程等内容。

指令系统的设计直接影响到计算机系统的性能和功能，是计算机组成原理中的重要内容之一。

再次，中央处理器是计算机系统的核心部件，它包括运算器和控制器两部分。

运算器负责进行算术运算和逻辑运算，控制器负责控制整个计算机系统的运行。

中央处理器的性能和功能直接影响到计算机系统的整体性能，是计算机组成原理中的重要内容之一。

最后，存储器是计算机系统中非常重要的部件，它用于存储程序和数据。

存储器的种类和性能直接影响到计算机系统的性能和功能，是计算机组成原理中的重要内容之一。

综上所述，计算机组成原理是计算机科学与技术专业学生必须掌握的基础知识之一，它涉及到计算机系统的基本组成、指令系统、中央处理器、存储器、输入输出系统等方面的知识。

在考研复试中，考生需要深入理解这些知识，并能够灵活运用到实际问题中。

希望考生能够认真学习，扎实掌握计算机组成原理的基本知识，取得优异的成绩。

2015清华大学计算机科学与技术(计算机科学考研专业目录招生人数参考书目历年真题复试分数线答题方法

2015清华大学计算机科学与技术(计算机科学考研专业目录招生人数参考书目历年真题复试分数线答题方法
2015 年清华大学计算机科学与技术考研专业目录、招 生人数、参考书目、历年真题、复试分数线、答题方
法、复习经验指导
一、2015清华大学计算机科学与技术专业考研招生目录
院系所、专 业及研究方
向 024 计算机 科学与技术 系 081200 计 算机科学与 技术
01 计算机系 统结构
02 计算机软 件与理论 03 计算机应 用技术
更多资料请到易研官网 下载
18.某计算机的指令流水线由四个功能段组成，指令流经各功能段的时间（忽略各功能段之 间的 缓存时间）分别是 90ns、80ns、70ns 和 60ns，则该计算机的 CPU 时钟周期至少是
A．90ns B.80ns C.70ns D.60ns
28.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是
A．连续结构
B.索引结构
C.链式结构且磁盘块定长 D.链式结构且磁盘块变长
29.假设磁头当前位于第 105 道，正在向磁道序号增加的方向移动。现有一个磁道访问请求 序列为 35，45，12，68，110，180，170，195，采用 SCAN 调度（电梯调度）算法得到的 磁道访问序列是
A．0 B.2 C.4 D.6
15.某计算机主存容量为 64KB，其中 ROM 区为 4KB，其余为 RAM 区，按字节编址。现 要用 2K×8 位的 ROM 芯片和 4K×4 位的 RAM 芯片来设计该存储器，则需要上述规格的 ROM 芯片数和 RAM 芯片数分别是
A．1、15 B．2、15
C．1、30
更多资料请到易研官网 下载
A．110，170，180，195，68，45，35，12 B.110，68，45，35，12，170，180，195 C.110，170，180，195，12，35，45，68 D.12，35，45，68，110，170，180，195

考研计算机组成原理重点解析

考研计算机组成原理重点解析计算机组成原理是计算机科学与技术专业的核心课程之一，它涉及计算机硬件体系结构、指令系统、CPU设计、存储器层次结构、输入输出技术等多个方面的内容。

在考研中，计算机组成原理通常是一个重要的必考科目。

本文将针对考研计算机组成原理的重点知识进行解析。

一、计算机硬件体系结构计算机硬件体系结构是计算机系统中最基本和最重要的部分。

它由冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构两种核心架构组成。

1. 冯·诺依曼体系结构冯·诺依曼体系结构是计算机硬件体系结构的基础。

它由计算机的五大基本组成部分组成，包括输入设备、输出设备、控制单元、算术逻辑单元(ALU)和存储器。

2. 哈佛体系结构哈佛体系结构相比冯·诺依曼体系结构，它的特点是指令存储和数据存储分开。

哈佛体系结构在指令和数据访问上更加灵活高效，应用在一些特定领域，如嵌入式系统和信号处理等。

二、指令系统与指令的执行指令系统是计算机中用来完成特定功能的指令集合，它是计算机的核心。

指令的执行过程包括取指令、译码、执行和写回等阶段。

1. 指令寻址方式指令寻址方式决定了指令操作数的获取方式，常见的寻址方式有立即寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址和基址寻址等。

2. 数据通路与控制单元数据通路和控制单元是指令的执行部分。

数据通路负责数据的流动和处理，而控制单元则负责对指令进行控制和协调。

三、CPU设计与流水线技术CPU是计算机的核心部件，它包括运算器、控制器和寄存器等多个模块。

在计算机组成原理中，CPU设计和流水线技术是重要的考点。

1. CPU的设计原理CPU的设计原理包括指令的执行过程、寄存器的设计与应用、运算器的设计和控制器的设计等。

2. 流水线技术流水线技术是提高CPU工作效率的一种重要方法。

它将指令的执行划分为多个阶段，在不同阶段同时执行不同指令，从而提高指令的执行速度。

四、存储器层次结构与缓存技术存储器层次结构包括主存储器、辅助存储器和高速缓存等多个层次。

2015考研计算机冲刺课程讲义-组成原理介绍


IEEE 754标准 大多数计算机的浮点数采用IEEE 754标准，其格式 如下，IEEE754标准中有三种形式的浮点数。
ms E m
5
2015考研计算机冲刺课程配套讲义
组成原理
以短浮点数为例讨论浮点代码与其真值之间的关 系。最高位为数符位；其后是8位阶码，以2为底，阶 码的偏置值为127；其余23位是尾数。为了使尾数部 分能表示更多一位的有效值，IEEE754采用隐含尾数 最高数位1（即这一位1不表示出来）的方法，因此尾 数实际上是24位。应注意的是，隐含的1是一位整数 （即位权为20），在浮点格式中表示出来的23位尾数 是纯小数，并用原码表示。
第①和②种情况，已是规格化数。第③和④种情 况需要左规。尾数每左移一位，阶码相应减1（EC– 1→EC），直至成为规格化数为止。第⑤和⑥种情 况需要右规。尾数每右移一位，阶码相应加1（ EC+1→EC）。 （4）舍入 （5）溢出判断
浮点数的加减运算步骤 （1）对阶 对阶的规则是：小阶向大阶看齐。 （2）尾数加/减运算 对阶之后，就可以进行尾数加/减。 （3）尾数结果规格化 规格化的尾数M应满足： 1/2≤|M|＜1
尾数结果规格化 可能出现以下6种情况，即： ① 00.1 x x… x ② 11.0 x x… x ③ 00.0 x x… x ④ 11.1 x x… x ⑤ 01.x x x… x ⑥ 10.x x x…义
组成原理
十进制数的BCD码 BCD码是指二进制编码的十进制数，BCD码用4 位二进制数来表示，它既具有二进制数的形式，又保 持了十进制数的特点。4位二进制数可以组合出16种代 码，能表示16种不同的状态，只需要使用其中的10种 状态，就可以表示十进制数的0～9十个数码，而其他 的6种状态为冗余状态。由于可以取任意的10种代码来 表示10个数码，所以就可能产生很多种BCD码。

961 计算机学科专业基础综合考试大纲(2015版)

961 计算机学科专业基础综合考试大纲（2015年）一、考试组成961计算机专业技术基础共包括三门课程的内容：计算机组成原理、操作系统、计算机网络技术，分别占60分，50分、40分。

二、计算机组成原理部分的考试大纲（60分）（一）指定参考书1、计算机组成与设计—硬件/软件接口，中文第3版，郑伟民等译，机械工业出版社，2007.4，ISBN 978-7-111-20214-1。

（二）复习内容1.理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。

2.理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面，掌握以MIPS为代表的RISC指令集体系结构的基本知识。

3.能够对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算与分析；能根据指令语义进行单周期/多周期数据通路及其控制器的简单设计；能对MIPS汇编程序设计语言的相关问题进行分析。

一、计算机系统概述(一)计算机系统层次结构1.计算机系统的基本组成2.计算机硬件的基本组成3.计算机软件和硬件的关系4.计算机的工作过程(二)计算机性能指标吞吐量、响应时间、带宽、延迟；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；M IPS、MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS。

二、数据的表示和运算(一)数制与编码1.进位计数制及其相互转换2.真值和机器数3.字符与字符串(二)定点数的表示和运算1.定点数的表示无符号数的表示；有符号整数的表示。

2.定点数的运算定点数的移位运算；原码定点数的加减运算；补码定点数的加/减运算；溢出概念和判别方法。

(四)算术逻辑单元ALU1.串行加法器和并行加法器2.算术逻辑单元ALU的功能和结构三、存储器层次结构(一)存储器的层次化结构(二)主存储器与CPU的连接(三)高速缓冲存储器(Cache)1.Cache的基本工作原理2.Cach和主存之间的映射方式3.Cache中主存块的替换算法4.Cache写策略5.多层Cache性能计算(四)虚拟存储器1.虚拟存储器的基本概念2.页式虚拟存储器3.TLB(快表)四、MIPS指令系统及汇编语言(一)指令基本格式(二)指令基本功能算数运算指令、逻辑运算指令、存储指令、分支指令、无条件转移指令(三)指令地址及操作数寻址1.指令寻址：下一条指令地址计算2.数据寻址：寄存器寻址、数据寻址(字节寻址、半字寻址、字寻址)(四)MIPS汇编语言1.寄存器使用约定2.函数/过程调用五、中央处理器(CPU)(一)CPU的功能和基本结构(二)指令执行过程(三)单周期/多周期数据通路的功能和基本结构(四)硬布线控制器的功能和工作原理1.单周期处理器控制器2.多周期处理器控制器(五)指令流水线1.指令流水线的基本概念2.流水线冒险及处理策略3.指令流水线的基本实现(六)CPU性能计算1.无Cache条件下CPU性能计算2.有Cache条件下CPU性能计算六、总线与输入输出(I/O)系统(一)总线概述1.总线的基本概念2.总线的分类3.总线的组成及性能指标(二)外部设备1.基本输入输出设备：键盘、鼠标、显示器、打印机2.磁盘存储器(三)I/O控制器1.I/O控制器的功能和基本结构2.存储映射I/O编址(五)I/O方式1.程序查询方式2.程序中断方式中断的基本概念；中断响应过程；中断处理过程；多重中断和中断屏蔽的概念3.DMA方式DMA控制器的组成，DMA传送过程设备传输性能计算三、操作系统部分的考试大纲（50分）（一）指定参考书1. 操作系统实用教程（第三版），任爱华，清华大学出版社。

计算机组成原理考研知识点总结

计算机组成原理考研知识点总结计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，作为计算机考研的知识点之一，它涉及到计算机的硬件结构、指令系统、运算器、控制器、存储器、输入输出设备等方面的内容。

本文将对计算机组成原理的知识点进行总结。

一、计算机系统结构计算机系统由硬件和软件两部分组成。

硬件包括中央处理器（CPU）、内存、输入输出设备等，而软件则包括操作系统、应用程序等。

计算机硬件可以分为运算器、控制器和存储器三部分，它们共同协作完成计算机的各种任务。

二、指令系统指令系统是计算机中的指令集合，用于规定计算机能够执行的操作。

指令系统包括机器指令的格式和指令的编码方式。

机器指令格式包括操作码、操作数、寻址方式等内容。

指令的编码方式有定长编码和变长编码两种方式。

三、运算器运算器是计算机的主要执行部件，负责进行各种算术和逻辑运算。

运算器包括算术逻辑单元（ALU）和寄存器。

ALU是进行算术和逻辑运算的核心部件，寄存器用于存储运算中的数据和结果。

四、控制器控制器是计算机的指挥部，负责协调指令的执行和各个部件的工作。

控制器包括指令寄存器、程序计数器、指令译码器等。

指令寄存器用于存储当前执行的指令，程序计数器用于存储下一条将要执行的指令的地址，指令译码器用于解析指令的操作码和操作数。

五、存储器存储器用于存储计算机运行时的指令和数据。

存储器包括主存储器和辅助存储器。

主存储器是计算机中运行速度最快的存储器，用于存储当前运行的程序和数据。

辅助存储器包括硬盘、光盘等，用于长期存储数据。

六、输入输出设备输入输出设备用于与外部环境进行信息交互。

输入设备将外界的信息输入到计算机中，包括键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备将计算机处理的结果输出到外界，包括显示器、打印机、音响等。

七、总线总线是计算机中各个部件之间传输数据和信号的通路。

总线可以分为数据总线、地址总线和控制总线。

数据总线用于传输数据，地址总线用于传输数据的地址，控制总线用于传输控制信号。

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4
TLB Hit
CPU Chip
2
TLB PTE
3
VPN
1
CPU
VA
MMU
PA
4
Cache/ Memory
Data
5
A TLB hit eliminates a memory access(一次TLB命中减 少了一次存储器访问)
5
Address Translation
n–1 p ber
9
二.综合应用题
43. (13分)某16位计算机主存按字节编码。存取单位为16位；采 用16位定长指令格式；CPU采用单总线结构，主要部分如下图 所示。图中R0~R3为通用寄存器；T为暂存器；SR为移位寄存器， 可实现直送(mov)、左移一位(left)、右移一位(right)3种操作，控 制信号为SRop；SR的输出信号SRout控制；ALU可实现直送 A(mova)、A加B(add)、A减B(sub)、A与B(and)、A或B(or)、非 A(not)、A加1(inc)7种操作，控制信号为ALUop。
10
二.综合应用题
11
二.综合应用题
请回答下列问题： (1) 图中哪些寄存器是程序员可见的?为何要设置暂存器T? (2) 控制信号ALUop和SRop的位数至少各是多少? (3) 控制信号SRout所控制部件的作用是什么? (4) 端点①~⑨中，哪些端点须连接到控制部件的输出端? (5) 为完善单总线数据通路，需要在端点①~⑨中相应的端 点之间添加必要的连线。写出连线的起点和终点，以正确表示 数据的流动方向。 (6) 为什么二路选择器MUX的一个输入端是2?
18
12
二.综合应用题
44. (10分)题43中描述的计算机，其部分指令执行过程的控制信 号如如题44图a所示。
13
二.综合应用题
该机指令格式如题44图b所示，支持寄存器直接和寄存器间接两 种寻址方式，寻址方式位分别为 0 和 1 ，通用寄存器 R0~R3 的编 号分别为0、1、2和3。
14
二.综合应用题
6
6
TLB Miss
CPU Chip
2
TLB VPN
1
4
PTE
3
CPU
VA
MMU
PTEA PA
5
Cache/ Memory
Data
6
A TLB miss incurs an additional memory access (PTE)
Fortunately, TLB misses are rare. Why?
（3）控制计算机运算结果的输出。 （4）1,2,3,5,8。 （5）6-9,7-4。 （6）使PC自增2以获取下一条指令地址。
17
答案
44. （1）27=128。 （2）0240H，0488H，06EAH。 （3）①0，②mov，③mova，④left，⑤read，⑥sub，⑦mov，⑧SRout。 （4 ）
B = 2b bytes per cache block 1 ••• B–1
valid
valid set 1: valid
tag
tag tag
1
1 1
•••
••• •••
B–1
B–1 B–1
E lines per set
1
•••
B–1
valid
tag
1
•••
B–1
3
一.单项选择题
16.假定编译器将赋值语句“x=x+3;”转换为指令”add xaddt, 3”， 其中xaddt是x 对应的存储单元地址，若执行该指令的计算机采用 页式虚拟存储管理方式，并配有相应的TLB，且Cache使用直写 (Write Through)方式，则完成该指令功能需要访问主存的次数至少 是( )。 A.0 B.1 C.2 D.3
TLB tag TLB index
page offset
virtual address
address translation
m–1 physical page number
p p–1 page offset
0
physical address
Cache tag
Cache index
Cache offset
答案
一. 单项选择题 12. A 13. B 14. B 15. C 16. B 17. B 18. D 19. B 20. B 21. C 22. A
16
答案
二. 综合应用题 43. （1）图中程序员可见的寄存器有通用寄存器R0~R3和程序计 数器PC；因采用单总线结构，故需要设置暂存器T用于 暂存数据总线发送到ALU的一个输入数据。 （2）分别为3 、 2位。
8
一.单项选择题
20.若磁盘转速为7200转/分，平均寻道时间为8ms,每个磁道包含 1000个扇区，则访问一个扇区的平均存取时间大约是( )。 A.8.1ms B.12.2ms C.16.3ms D.20.5ms 21.在采用中断I/O方式控制打印输出的情况下，CPU和打印控制 接口中的I/O端口之间交换的信息不可能是( )。 A.打印字符 B.主存地址 C.设备状态 D.控制命令 22.内部异常(内中断)可分为故障(fault)、陷阱(trap)和终止(abort) 三类。下列有关内部异常的叙述中，错误的( ) A.内部异常的产生与当前执行指令相关 B.内部异常的检测由CPU内部逻辑实现 C.内部异常的响应发生在指令执行过程中 D.内部异常处理的返回到发生异常的指令继续执行
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通用的cache结构
Cache is an array of sets. Each set contains one or more lines. Each line holds a block of data.
S = 2s sets
1 valid bit t tag bits per line per line valid set 0: tag 0 ••• 0 0 ••• 0 ••• valid set S-1: tag 0 ••• 0
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一.单项选择题
Write Back与 Write Through
15.假定主存地址32位，按字节编址，主存和Cache之间采用直接 映射方式，主存块大小为4个字，每字32位，采用回写(Write Back) 方式，则能存放4K字数据的Cache的总容量的位数至少是( )。 A.146k B.147K C.148K D.158K
一.单项选择题
12.计算机硬件能够直接执行的是( )。 Ⅰ.机器语言程序 Ⅱ.汇编语言程序 Ⅲ.硬件描述语言程序 A.仅Ⅰ B.仅Ⅰ Ⅱ C.仅Ⅰ Ⅲ D.ⅠⅡ Ⅲ 13.由3个“1”和5个“0”组成的8位二进制补码，能表示的最小整 数是( )。 10000011 A.-126 B.-125 C.-32 D.-3 14.下列有关浮点数加减运算的叙述中，正确的是( )。 Ⅰ. 对阶操作不会引起阶码上溢或下溢 Ⅱ. 右规和尾数舍入都可能引起阶码上溢 Ⅲ. 左规时可能引起阶码下溢 Ⅳ. 尾数溢出时结果不一定溢出 A.仅Ⅱ Ⅲ B.仅ⅠⅡⅣ C.仅ⅠⅢ Ⅳ D.ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ
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一.单项选择题
17.下列存储器中，在工作期间需要周期性刷新的是( )。 A.SRAM B.SDRAM C.ROM D.FLASH 18.某计算机使用4体交叉存储器，假定在存储器总线上出现的主 存地址(十进制)序列为8005，8006，8007，8008，8001，8002， 8003，8004，8000，则可能发生缓存冲突的地址对是( )。 A.8004、8008 B.8002、8007 C.8001、8008 D.8000、8004 19.下列有关总线定时的叙述中，错误的是( )。 A.异步通信方式中，全互锁协议最慢 B.异步通信方式中，非互锁协议的可靠性最差 C.同步通信方式中，同步时钟信号可由多设备提供 D.半同步通信方式中，握手信号的采样由同步时钟控制
请回答下列问题： (1) 该机的指令系统最多可定义多少条指令? (2) 假定inc、shl和sub指令的操作码分别为01H、02H和03H， 则以下指令对应的机器代码各是什么? ① inc R1 ; R1 + 1→R1 ② shl R2,R1 ; (R1) << 1→R2 ③ sub R3, (R1),R2 ; ((R1)) – (R2) → R3 (3) 假定寄存器X的输入和输出控制信号分别为Xin和Xout， 其值为1表示有效，为0表示无效(例如，PCout=1 表示PC内容送 总线);存储器控制信号为MEMop，用于控制存储器的读(read)和 写(write)操作。写出题44图a中标号①⑧处的控制信号或控制信 号的取值。 (4) 指令“sub R1,R3,(R2)”和“inc R1”的执行阶段至少各需 15 要多少个时钟周期?